Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural en concreto armado de un edificio de vivienda multifamiliar de ocho pisos y un sótano en el distrito de San Miguel(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-05-14) Chamorro Calixto, Renato Fernando; Rubiños Montenegro, Alvaro CesarEl territorio peruano se encuentra en la zona denominada “Cinturón de Fuego del Pacífico”, la cual es una zona altamente sísmica, por lo que el Reglamento Nacional de Edificaciones, en la Norma E.030 (RNE, 2018), presenta tres filosofías fundamentales para el diseño de estructuras sismorresistentes: evitar pérdidas humanas, permitir la continuidad de los servicios básicos y minimizar los daños a las propiedades. De esta manera, se desarrollará, en la presente tesis, un diseño estructural en concreto armado, según los lineamientos de la Norma E.060 (RNE, 2009), de una edificación multifamiliar de ocho pisos y un sótano, en la cual se aplicarán los criterios estipulados en las normas vigentes con la finalidad de cumplir el objetivo de un correcto desempeño estructural en casos de cargas solo por gravedad, así como durante los eventos sísmicos y sus respectivas combinaciones de cargas.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de cuatro pisos en Lima y comparación entre las normas de diseño sismorresistente de Perú, Chile y Colombia(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-05) Bandach Pantoja, Aaron Salvador; Castillo Sayán, Rodrigo Alberto; Rubiños Montenegro, Alvaro CesarEl presente trabajo de tesis consiste en la realización del diseño estructural de una edificación de vivienda con la norma peruana E.060 Concreto Armado y el análisis sísmico de la misma con 3 normativas distintas, las cuales son: la norma peruana E.030, norma chilena NCh433 y la norma colombiana NSR-10 Título A. La construcción se encontrará en el área de San Martín de Porres y contará con cuatro niveles destinados exclusivamente para residencias. La superficie cubierta total será de 835.76 metros cuadrados, mientras que la parcela abarcará 252 metros cuadrados. El sistema de techado que se empleará para la presente estructura será de losas aligeradas, exceptuando los paños del descanso de la escalera y donde se encuentren ductos considerablemente grandes. Respecto al sistema sismorresistente, se obtuvo un sistema de muros estructurales en las dos direcciones de análisis. En primer lugar, se ha llevado a cabo la estructuración y predimensionamiento de todos los componentes que integran la estructura. Seguidamente, se procedió a realizar la evaluación de cargas siguiendo los lineamientos establecidos por la norma E.020. Posteriormente, mediante el empleo del software Etabs 2018, se efectuó la modelación y análisis sísmico del proyecto conforme a las tres normativas mencionadas anteriormente. Este modelo consiste en un total de cuatro masas concentradas, distribuidas en una masa por planta, cada una con tres grados de libertad (dos de traslación y uno de rotación). Luego de este paso, se llevó a cabo el diseño estructural, considerando tanto las cargas de gravedad como las cargas sísmicas, de acuerdo con los requisitos establecidos en la norma E.060 para concreto armado. Los elementos estructurales sujetos a este diseño incluyen losas, vigas, columnas, muros estructurales y cimentaciones. Para concluir, se efectuó una comparación de las solicitaciones estructurales para los diversos elementos mencionados.Ítem Texto completo enlazado Comparación entre metodologías de las normas E.030 y ASCE 7-16 para la obtención de acerelaciones en los diafragmas de edificaciones en el Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-01) Ramirez Gonzales, Renzo Martin; Loa Canales, Gustavo Juan FranklinEn el Perú existen muchos factores de riesgo a los que las personas están sometidas día a día. Actualmente el riesgo de la crisis sanitaria ocasionada por la pandemia es la mayor de sus preocupaciones. No obstante, un riesgo al cual todos, sin excepción, estamos sometidos es al riesgo sísmico que puede generar un desastre colosal en nuestro país. Gran parte de los peruanos no poseen la certeza de que sus viviendas consigan soportar un sismo de gran magnitud, lo que solo evidencia la situación actual y cultural con respecto a la construcción en nuestro país. En este sentido, el fin de esta investigación busca mejorar la seguridad que debería existir en las futuras edificaciones. Encontrar una mejor metodología de cómo realizar el cálculo de las aceleraciones de los diafragmas la cual se utiliza para el diseño de los elementos no estructurales en las edificaciones. Al utilizar la metodología de la norma ASCE 7-16 adaptándola a nuestra norma E.030 se obtienen resultados mucho más precisos que se asemejan a la realidad. Estos resultados generan mayor confianza en las estimaciones de los posibles sismos que ocurrirían en nuestro país. De la misma manera, se evidencia que la adaptación es completamente factible debido a que la filosofía de diseño que se utiliza en ambas normas es similar. Adicionalmente, al compatibilizar los desempeños de las rótulas plásticas en todos los elementos más críticos, se observa que cumplen sus funciones de manera óptima garantizando el funcionamiento adecuado que proveen las normas nacionales. Después de todo el proceso realizado, es posible sugerir esta adaptación en futuros diseño los cuales generarían mayor seguridad a todos los usuarios.Ítem Texto completo enlazado Relación entre el factor de reducción de fuerzas sísmicas y la demanda de ductilidad para terremotos peruanos en la zona de periodos cortos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-11-26) Valdivia Motta, Luis Martin; Muñoz Peláez, Juan AlejandroLa respuesta estructural ante terremotos es compleja debido a las componentes aleatorias y al cambio de propiedades que las estructuras experimentan durante el movimiento. Para simplificar el análisis y el diseño, las normas y códigos de ingeniería tienen métodos para estimar la respuesta inelástica usando procedimientos elásticos. Una de las simplificaciones empleadas en la norma peruana de diseño sismorresistente RNE E.030, es el cálculo de los desplazamientos inelásticos empleando un factor (α R) que multiplica al desplazamiento resultantes de un análisis elástico con solicitaciones sísmicas reducidas (por R). Ambos factores (αR y R) según E030 son independientes del periodo estructural; sin embargo de acuerdo a investigaciones realizadas en otros países esto no es así para la zona de periodos cortos. El objetivo de este trabajo es analizar el comportamiento de las estructuras inelásticas en la zona de periodos cortos con la finalidad de sugerir una relación entre el factor de reducción y el periodo estructural para curvas de ductilidad constante. Se emplearon 10 registros de la región para construir espectros de ductilidad constante (μ= 1.5 a 10). Con cada una de las estructuras correspondientes a estas ductilidades y en un rango de periodos de T=0 a T= 3 s se obtuvieron los factores de reducción de solicitaciones sísmicas. Luego se construyeron superficies de ajuste (μ, R y T). Con la finalidad de contribuir a la norma peruana se han asumido factores de sobrerresistencia (Ω=2.5) siguiendo las recomendaciones del ASCE7-16 y se hacen 2 sugerencias para la variación de R en periodos cortos. La primera considerando que para periodos cortos la aceleración espectral es una plataforma y no tiene caída hacia el PGA (versión actual E.030-2018); y la segunda considerando el cambio del espectro actual de la norma para incluir la caída hacia el PGA. Para estructuras de periodo corto, entre 0 y 0.25 s, los desplazamientos calculados con estructuras inelásticas de 1GLD son de 1.62 a 6.72 veces los estimados con la norma actual para estructuras de periodo corto. Si se actualizara la norma con la rampa creciente estos desplazamientos serían de 2 hasta 8.5 veces. Para estructuras de periodo largo, los desplazamientos calculados con estructuras inelásticas de 1GDL son 1.25 a 1.33 veces mayores a lo estimado con la norma actual. Se presenta como resultado una expresión de ajuste de resultados que permite construir espectros de ductilidad constante, precisando que las fuerzas sísmicas que se empleen en el diseño en ningún caso serían menores a las indicadas en la norma actual. Para mejorar la predicción de resultados de la norma se sugiere seguir estudiando la relación ya que se identificó que el valor α de la norma debería tomar el valor de 1 para estructuras con ductilidad demandada de 2 o menor y el valor de α=0.9 para estructuras con demandas de ductilidad mayor a 2. Los valores elegidos tienen una excedencia de sólo el 5% de los casos. En la zona de periodos cortos se sugiere continuar los estudios a una escala mayor para modificar el factor de reducción de acuerdo con la expresión propuesta en este trabajo y considerando una rampa creciente hasta el PGA. Con ello se podrá construir espectros de ductilidad constante, pero teniendo en consideración que las fuerzas sísmicas para el diseño no serían menores a los de emplear la plataforma horizontal de la norma actual.Ítem Texto completo enlazado Análisis de factibilidad de la aplicación de arriostres de pandeo restringido como sistema de control de respuesta(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-03) Orellana Ayre, Alan Kenji; Zegarra Ciquero, Luis AntonioEl Perú es un país altamente sísmico, en tal sentido nuestras edificaciones tienen la necesidad de la implementación del uso de técnicas de control de respuesta sísmica con las que, sin un alto costo, se aumente la protección de respuesta sísmica en edificaciones. Es por eso que en el Perú ya se tiene conocimiento y aplicación de sistemas de control de respuesta, sin embargo, no es muy común el uso de los disipadores activados por desplazamiento como el arriostre con pandeo restringido, el cual es una alternativa relativamente nueva en nuestro país, a diferencia de otros países donde es una de las más utilizadas. En consecuencia, el objetivo de esta tesis es realizar el rediseño de una edificación de acero estructural utilizando los arriostres de pandeo restringido como sistemas de control de respuesta, como objetivos secundarios se plantea analizar los fundamentos teóricos del diseño para estos elementos, evaluar la configuración más adecuada para el edificio planteado, evaluar mediante análisis no lineales el refuerzo propuesto, y realizar una comparación del dispositivo con y sin BRB. Se utilizaron la norma técnica nacional E030 Diseño sismorresistente, así como normas internacionales como el ASCE 7-16, AISC 341-16 y AISC 360-16, entre otras donde sea conveniente. Primeramente, se realizó una recopilación de información y revisión bibliográfica. Además, se escogió la edificación de acero a rediseñar con el nuevo sistema de control de respuesta. Se investigo las principales configuraciones de BRB para posteriormente elegir la más adecuada según la dirección de análisis. En segundo lugar, se inició de diseño de la edificación a partir de un dimensionamiento de los núcleos de BRB, su verificación con la norma E030 con un análisis lineal dinámico. Posteriormente, se comprobó el diseño con las distribuciones de fuerzas de reajuste del BRB en los otros elementos del pórtico. Por último, mediante un análisis estático no lineal se comparo el desempeño estructural del sistema con BRB con el original SCBF, finalmente se realizó un análisis dinámico no lineal Tiempo – Historia donde se verifico las máximas respuesta del edificio como derivas, desplazamientos, fuerzas y energía disipadas.Ítem Texto completo enlazado Análisis y propuesta de unificación sobre el criterio de presiones admisibles del suelo indicado en las Normas Técnicas Peruanas E.060, E.030 Y E.050(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-31) Márquez Cuevas, Megan Freisy; Morales Oré, Suleiman Javier; Huerta Quispe, Paolo Cesar; Luza Cahuana, Edwin Andreé; Gamero Motta, Héctor Guillermo; Ortiz Salas, Carmen EleanaEl Reglamento Nacional de Construcción que rige en el Perú es un conjunto de normas que abordan principalmente las pautas a considerar dentro de las especialidades de la ingeniería civil. Por ello, es posible encontrar tópicos en común que son abordados desde el punto de vista de cada comité designado por norma técnica para preparar dichas directrices. De esta manera, luego de una observación y análisis de las normas E.030 Diseño sismorresistente, E.050 Suelos y cimentaciones, y E.060 Concreto Armado, se encontraron distintas formas de abordar lo correspondiente al parámetro de la presión admisible y las consideraciones que se hacen para poder emplear y determinar la magnitud de esta variable. En consecuencia, en el desarrollo de esta investigación se detallan los juicios que cada normativa nacional lleva a cabo acerca de la presión admisible. Asimismo, se realizó una revisión de normas internacionales (Chile, Costa Rica, México y EE.UU.) sobre este tema y las anotaciones que hacen en el desarrollo de cada una de estas. Luego, se formula una propuesta unificadora que logre homologar los conceptos de presión admisible en las normas peruanas mencionadas. Además, se brinda una serie de recomendaciones para que se mejore la interpretación de los artículos referentes a la presión admisible y evitar ambigüedades.Ítem Texto completo enlazado Análisis y comparación de presiones admisibles propuestas en las normas peruanas E-060, E-030, E-050 y normas de cimentaciones chilena, mexicana y española(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-17) Lozano Guevara, Andrea Mercedes; Bandach Pantoja, Aaron Salvador; Castillo Sayan, Rodrigo Alberto; De Freitas Vidal, Henry Fernando; Marcas Arrieta, Miguel Manuel; Ortiz Salas, Carmen EleanaLos profesionales responsables de redactar, revisar y publicar cada norma, no suelen ser partícipes en la elaboración de otras normas; ya sea porque se trate de un área o especialidad distinta o porque simplemente se eligieron otros expertos en el ámbito. Lo anterior se puede ver reflejado en diferencias o variaciones de algunos términos y consideraciones en las Normas E.030 “Diseño Sismorresistente”, E.050 “Suelos y Cimentaciones” y E.060 “Concreto Armado”, y su aplicación en la construcción de proyectos. Por ejemplo, para la Norma E.060, se puede incrementar en un 30% la presión admisible del suelo; mientras que la Norma E.050 no hace ningún tipo de referencia a un incremento de dicho parámetro. El término de presión admisible de un suelo es de suma importancia puesto que se ve mencionado en tres normas del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). Asimismo, es utilizado por diferentes expertos, sean de distintas especialidades o no, pues involucra parte importante del diseño total de una edificación. Por dicho motivo, además de la importancia de conocer las distinciones, surge la necesidad de compatibilizar conceptos referidos a presiones admisibles entre las distintas normas. El objetivo principal de este trabajo de investigación es recopilar términos relacionados a las presiones admisibles para su posterior comparación entre las Normas E.030, E.050 y E.060. Esto se realizará mediante la revisión de las distintas normas anteriormente mencionadas. Asimismo, se revisarán otras normas internacionales como la Norma chilena, Norma mexicana y Norma española con el fin de contrastar la terminología referida a presiones admisibles y, a partir de ello, presentar una propuesta que logre uniformizar conceptos.Ítem Texto completo enlazado Propuesta preliminar de método de análisis de interacción suelo - estructura para suelos peruanos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-03) Abanto Oblitas, Rosa Maricarmen; Cisneros Meneses, Loiwi Klein; Gomez Cordova, Giancarlo; Díaz Esquivel, Christian Manuel; Rojas Peralta, Pablo Alberto Sebastian; Ucañan Diaz, RobinsonEl presente trabajo de investigación comprende la elaboración de una propuesta preliminar para el análisis de interacción suelo - estructura (ISE) para suelos peruanos en base a la revisión de normas internacionales e investigaciones relacionadas a este tema. Es conocido que ninguna de las normas peruanas incluye el efecto del suelo con la estructura y que nuestro país cuenta con una alta actividad sísmica, lo cual podría generar que se eliminen algunos efectos perjudiciales al momento de realizar un diseño sismorresistente si es que se considera esta interacción. Como parte de la metodología, se empezó realizando una recopilación de conceptos generales de los distintos modelos de interacción suelo - estructura como, por ejemplo, el modelo dinámico de Winkler. Luego de la revisión de la bibliografía, se realizó la comparación entre las normas peruana, chilena, mexicana y rusa, para que se plantee una propuesta que incluya el efecto de este fenómeno en la NTE E.030 Diseño Sismorresistente. Finalmente, se presentaron las conclusiones y recomendaciones producto de esta investigación para que puedan ser usados como sustentos al momento de modificar e incluir el efecto de la interacción suelo - estructura en la NTE E.030 Diseño Sismorresistente.Ítem Texto completo enlazado Estudio de la relación entre el valor normativo y el valor efectivo del coeficiente de reducción de fuerza sísmica “R” para sistemas con predominancia de muros de corte, utilizando procedimientos de análisis estáticos no lineales(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-11-19) Illacanchi Guerra, Luis Jhonatan; Asmat Garaycochea, Christian AlbertoSe investigará la relación entre dos tipos de coeficientes de reducción de fuerza sísmica “R”. El primero será determinado a partir de la norma de Diseño Sismorresistente, E.030. El otro factor de reducción “R” será determinado a partir de la relación entre la fuerza elástica máxima y la fuerza que inicia el comportamiento inelástico. Para el segundo tipo de coeficiente, se aplicarán procedimientos de análisis estático incremental o pushover. De este análisis, se obtendrá la curva de capacidad de la estructura; es decir, se podrá determinar los valores de resistencia y desplazamiento para los cuales la estructura en análisis inicia el comportamiento inelástico o plástico. Entonces, se puede obtener un valor de “R” por medio de la relación de resistencia lateral en el rango elástico entre la fuerza máxima que inicia el comportamiento plástico. Luego, la relación anterior se comparará con los valores del coeficiente de reducción de fuerza sísmica “R” sugeridos por la norma de Diseño Sismorresistente, E.030. Esta investigación contribuirá a entender el comportamiento inelástico de estructuras cuyo sistema predominante sean los muros de corte. Actualmente, la norma de Diseño Sismorresistente reconoce como uno de sus principios mantener las estructuras civiles sin daños considerables luego de eventos sísmicos severos. Sin embargo, no es hasta la ocurrencia de un evento sísmico real en que se pone a prueba la efectividad o deficiencia de la norma. En ese sentido, es de importancia ampliar el conocimiento sobre el comportamiento inelástico de las estructuras, donde se asocie la ductilidad, resistencia y rigidez que puedan desarrollar. Esto podrá ser visualizado de alguna manera con el parámetro “R” de la norma de Diseño Sismorresistente, E.030.Ítem Texto completo enlazado Propuesta para la modificación del espectro elástico de la actual norma peruana de diseño sismoresistente(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-04-04) Angulo Adrianzén, Jesús; Azañedo Martínez, Williams Martín; Muñoz Peláez, Juan AlejandroLa actual norma peruana de diseño sismo resistente (NPDSR) establece desplazamientos espectrales crecientes con el periodo estructural para estructuras con periodo mayor al de la plataforma. Esto no corresponde a la tendencia natural de los espectros, ya que para periodos largos los desplazamientos deben ser constantes e iguales al desplazamiento máximo del suelo. En la actualidad se están construyendo en nuestro medio, edificios con aislación sísmica cuyos periodos superan los 2.5 segundos y la NPDSR no permite estimar adecuadamente los desplazamientos a los que estarían sometidas. Por esta razón, se hace necesario el ajuste del espectro de la actual norma de diseño sismo resistente. En este trabajo se desarrolló una propuesta para los espectros de diseño en la zona de periodos mayores a 2.5 s. Para construir estos espectros no fue posible emplear el método de Newmark& Hall, ya que actualmente en el país no se cuenta con una estimación apropiada de los valores máximos de aceleración, velocidad y desplazamiento del suelo. El estudio se desarrolló estudiando tendencias y empleando regresiones basadas en promedios espectrales de la zona de periodos largos. Se obtuvieron espectros para los tipos de suelo S1 y S3 de la norma actual, correspondientes a valores medios y promedio más desviación estándar. Del análisis realizado se identificó el periodo a partir de la cual las aceleraciones espectrales se reducen con el cuadrado del periodo. Se espera que con esta propuesta, se logre mejorar la estimación de desplazamientos en las estructuras peruanas de periodos mayores a 2.5 s. Esto contribuirá a mejorar el estudio y diseño de los edificios con aislamiento sísmico en el Perú.